特種任務飛機電子系統的發展趨勢

徐宏宇，單 秦（中國電子科技集團公司電子科學研究院，北京，100041）

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特種任務飛機電子系統的發展趨勢

徐宏宇，單 秦
（中國電子科技集團公司電子科學研究院，北京，100041）

特種任務飛機是一類能夠執行空中預警指揮、偵察監視、電子戰或反潛等特殊作戰任務的飛機，在信息化戰爭中發揮著重要作用。航空電子系統是集合探測傳感器、綜合處理、顯示控制、通信和武器等軟硬件構成的綜合電子系統，尤其對于特種任務飛機而言，主要作戰任務是由電子系統完成的。文章就航空電子系統的架構發展進行了分析，并對今后特種任務飛機航空電子系統的發展趨勢及新技術進行簡要論述。

特種飛機；航空電子系統；發展趨勢

1　航空電子系統的架構發展

航空電子系統在幾十年的發展中，系統架構不斷演變，經歷了一個從分立式、聯合式、綜合化到先進綜合化的發展過程。

（1）分立式航空電子系統

雷達、通信、導航各子系統各自具有獨立的傳感器、處理器和顯示器。其特點是各子系統分散獨立，系統見沒有交聯，或通過點對點交聯，綜合化程度低，設備多，體積龐大。

（2）聯合式航空電子系統

該系統架構借助1553B數據總線，將原獨立的各任務子系統（如雷達、通信、電子對抗設備和武器投放計算與控制設備等）交聯起來，形成以任務計算機和綜合顯示控制單元為中心的局域網，實現系統信息的綜合調度管理、綜合信息處理和綜合顯示與控制。其特點是各子系統分布處理，由主任務計算機通過總線集中控制。

（3）綜合航空電子系統

以“寶石柱”等航電發展計劃和F-22飛機航空電子系統為代表。該系統架構提出了功能區概念，將系統分成四個功能區，即傳感器區、信號處理區、任務處理區和飛行器管理區，在功能區內實現資源共享；采用高速數據總線（HSDB）與標準電子模塊，實現高度模塊化和二級維修，實現系統容錯和重構。

（4）先進綜合航空電子系統以“寶石臺”計劃、聯合先進攻擊技術JAST計劃為代表，在第三代的基礎上采用了整個航空電子系統的統一航空電子網絡，選用標準為IEEESCI/RT，并推進了傳感器系統綜合。同時強調低成本，因此采用開放式系統架構和商用貨架產品（COTS）等技術。

2　特種任務飛機電子系統架構的發展趨勢

未來特種飛機電子系統架構的發展思路仍將繼續沿著航空電子系統的綜合化、模塊化、通用化架構的方向發展。

（1）綜合化

主要是物理綜合和功能綜合，相比當前，系統綜合范圍更大，綜合層次更深。通過綜合，使系統性能達到更高水平，能最佳和最充分地利用系統內各種硬件、軟件和信息資源，極大的提升任務完成效率。隨著綜合水平的提高，系統將具有更強的功能、更好的容錯能力和各種不同需求的適應能力。

（2）模塊化

模塊化是實現結構簡化和綜合化的基礎，可實現系統的動態重構、可擴展、可修改、可維護，大幅度提高系統可用性。標準模塊（SEM）是模塊化的基礎，采用集成機柜、標準模塊后，取消了外場可更換單元（LRU），全面采用通用的、標準的外場可更換模塊（LRM）；整個航空電子系統由三級維修變成二級維修，簡化了系統維修，減少維修人員和地面維修設備，實現延期的維修或定期維修，從而大大減少了后勤保障費用。

（3）通用化

通用化總是與模塊化同時出現的，它是在系統中最大限度地使用相同類型的模塊，以達到提高系統的重構能力、后勤保障能力和降低費用的目的。為了降低費用，尋求航空電子系統在不同軍種中使用的共性，建立一些通用的軟件和硬件標準，變得更有吸引力。此外可通過計算機輔助軟件工程等手段，開發可重用的通用軟件，提高軟件的生產效率。

3　特種任務飛機電子系統的新技術應用

信息化戰爭的到來，賦予了特種任務飛機更多的使命任務，使其呈現出功能多樣化、資源綜合化、情報精確化、處理高效化的特點。隨著科學技術的不斷進步，各種新技術也日趨成熟，并可應用在特種任務飛機的電子系統中。

3.1射頻綜合技術

射頻綜合技術是共用一個射頻硬件平臺，將雷達、通信、電子戰等多種功能集成在一起，如利用一個共用的多通道數字式接收機和數字信號處理硬件平臺來同時實現雷達、通信及電子戰等設備的功能，同時完成各種不同的任務。在一個共同的射頻孔徑天線上同時使用多個波束實現雷達、通信、電子戰3種功能。對于具有能夠執行多任務的特種飛機，射頻綜合技術能夠大大減少天線數量，減小天線提及，降低設備量及維護保養成本。

3.2數據融合技術。

數據融合技術通過對多種信息資源進行檢測、互連、組合、估計以及多層次、多界面的信息處理，以達到獲取精確的屬性狀態估計和識別完整的實時態勢評估和威脅評估方法的目的。通過傳感器的數據融合技術既可以獲取更多豐富、高精確、高質量的有用信息，又可以提高系統的檢測概率，增強空間分辨力，改善系統可靠性，同時還可以擴大時空覆蓋范圍，增加數據的置信度。

3.3高速多路傳輸總線技術

新一代航空電子系統的實現主要取決于通用的數據傳輸機制，同時要求數據傳輸總線具有高度的分布式處理能力、較高的吞吐率、具有各種抗干擾能力，以增強航空電子系統在惡劣的工作環境中的生存能力，確保系統的安全性。高速多路傳輸總線作為航空電子綜合系統的重要信息傳遞樞紐，并非采用中央控制法，而是以定向式數據分配法為主，通過多路復用原理來減少航空電子系統內部的耦合電纜數量，實現信息充分利用和融合。

4　結束語

現代信息化作戰，特種任務飛機發揮著決定性作用，航空電子系統是特種任務飛機的重要組成部分，只有具備高性能的電子系統，才能充分發揮特種任務飛機的作戰效能。因此，需要進一步加強對航空電子系統架構和新技術的研究和應用，從而促進我國航空事業的發展。

［1］ 蒲小勃.現代航空與電子系統與綜合.北京：航空工業出版社，2013.12.

［2］ 初曉軍，楊春英.特種飛機航空電子設備支援系統研究.航空電子技術，2001，06：19-22.

［3］ 李國柱.航空電子系統的發展動向與分析.艦船電子工程，2014，09，23-27.

［4］ 賈宇飛.國外航空電子系統的發展.艦船電子工程.2012，10：9-11.

［5］ 吳遠斌.多功能射頻綜合一體化技術的研究，現代雷達.2013，08：70-73

徐宏宇，男，1984年生，助理工程師，主要從事系統設計。單秦，男，1982年生，工程師，主要從事系統設計。

Development trend of electronic system for Special Mission Aircraft

Xu Hongyu，Shan Qin
（Electronic Science Research Institute，China Electronic Technology Group Corporation，Beijing，100041）

Special mission aircraft is a kind of aircraft to perform special mission such as aerial warning and command，reconnaissance and surveillance， electronic warfare or anti-submarine，which plays an important role in information war. Avionics system is an integrated electronic system which is collection of detection sensor，integrated processing，display and control，communication and weapons.Especially for special mission aircraft，the main combat mission is accomplished by electronic system.This paper analysis the development of avionics system architecture，and briefly discuss the future development trend and new technologies of avionics electronic system for special mission aircraft.

special mission aircraft；avionics system；development trend

V2-4

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